Čo je Antarktický cirkumpolárny prúd a prečo na ňom záleží

Najmohutnejšia rieka Zeme nemá brehy

Antarktický cirkumpolárny prúd (ACC), ktorý obklopuje Antarktídu v neprerušenej slučke, je najväčší a najsilnejší oceánsky prúd na planéte. Prenáša približne 135 miliónov kubických metrov vody za sekundu – čo je asi 135-násobok kombinovaného prietoku všetkých riek na Zemi. V ceste mu nestojí žiadna pevnina, čo mu umožňuje spojiť Atlantický, Tichý a Indický oceán do jedného neúprosného okruhu poháňaného prudkými západnými vetrami Južného oceánu.

Ako ACC funguje

ACC vďačí za svoju existenciu jednoduchej geografickej skutočnosti: Antarktídu obklopuje otvorený oceán. Medzi približne 45° j. š. a 65° j. š. žiadny kontinent neprerušuje tok vody, takže silné západné vetry, ktoré fúkajú cez tieto zemepisné šírky, tlačia povrchovú vodu na východ bez prekážok. To vytvára široký, hlboký prúd organizovaný do niekoľkých súvislých prúdov, z ktorých každý má šírku stoviek kilometrov.

V prúde sa neustále víria nespočetné mezoskalárne víry – rotujúce víry s priemerom približne 20 kilometrov. Tieto víry fungujú ako miešačky, ktoré prenášajú teplo a živiny medzi rôznymi hĺbkami oceánu a zemepisnými šírkami. Tento proces je nevyhnutný pre globálnu termohalinnú cirkuláciu, často nazývanú aj „oceánsky dopravný pás“, ktorý prerozdeľuje teplo z trópov smerom k pólom a späť.

História stará 30 miliónov rokov

ACC neexistoval vždy. Pred desiatkami miliónov rokov bola Antarktída spojená s Južnou Amerikou a Austráliou, čo blokovalo akýkoľvek cirkumpolárny tok. Keď sa tektonické platne posunuli a otvoril sa Drakeov prieliv medzi Antarktídou a Južnou Amerikou – odhady sa pohybujú od 34 do 23 miliónov rokov – voda začala voľne prúdiť okolo kontinentu.

Nedávny výskum publikovaný v Proceedings of the National Academy of Sciences odhaľuje, že samotné otvorenie týchto oceánskych brán nestačilo. ACC mohol rozvinúť svoju plnú klimatickú silu ochladzovania až potom, čo sa západné vetry posunuli na juh a zarovnali sa s novými priechodmi. Keď sa tak stalo, prúd začal tepelne izolovať Antarktídu, čím pomohol uzamknúť kontinent pod ľadom a stiahnuť oxid uhličitý z atmosféry – čo prispelo k dramatickému globálnemu ochladeniu.

Prečo je ACC dôležitý pre globálnu klímu

ACC slúži ako hlavná diaľnica Zeme na výmenu tepla, oxidu uhličitého a živín medzi oceánskymi panvami. Funguje ako tepelná bariéra, ktorá udržuje teplé subtropické vody mimo antarktických ľadovcov. Bez neho by boli masívne zásoby ľadu v Antarktíde – ktoré by stačili na zvýšenie globálnej hladiny mora približne o 58 metrov, ak by sa úplne roztopili – oveľa zraniteľnejšie.

Prúd tiež zohráva kľúčovú úlohu pri absorpcii uhlíka. Južný oceán absorbuje neúmerne veľký podiel CO₂ produkovaného človekom a miešanie ACC pomáha vtiahnuť tento uhlík do hlbokého oceánu, čím spomaľuje tempo atmosférického otepľovania.

Klimatická zmena mení prúd

Vedci zdokumentovali, že ACC sa zrýchľuje. Výskum z Scripps Institution of Oceanography ukazuje, že v posledných desaťročiach zosilneli vetry Južného oceánu približne o 40 %, čo tlačí prúd rýchlejšie a ťahá teplejšiu vodu smerom k antarktickým plávajúcim ľadovým šelfom. Tieto teplejšie vody erodujú šelfy zospodu, čím urýchľujú stratu ľadu.

Štúdia publikovaná v Nature, ktorá skúmala päť miliónov rokov variability ACC, potvrdila, že prúd sa historicky zrýchľuje počas teplých období a spomaľuje počas chladných období – každé zrýchlenie sa zhoduje s výraznou stratou antarktického ľadu. Tento vzorec naznačuje, že dnešné zrýchlenie, spôsobené otepľovaním spôsobeným človekom, bude pokračovať a mohlo by urýchliť zvyšovanie hladiny mora.

Paradoxne, samotné topenie ľadu môže nakoniec spomaliť ACC. Sladká voda z topenia riedi slanú, hustú vodu, ktorá pomáha poháňať hlbokú oceánsku cirkuláciu. Niektoré modely predpovedajú, že prúd by sa mohol oslabiť o 20 % do roku 2050, pretože prílev sladkej vody narúša gradienty hustoty, ktoré ho poháňajú – posun, ktorý by mal kaskádové účinky na morské ekosystémy, poveternostné vzorce a schopnosť oceánu absorbovať uhlík.

Prúd, ktorý stojí za to sledovať

Antarktický cirkumpolárny prúd je oveľa viac ako len vzdialený oceánsky fenomén. Reguluje globálne teploty, poháňa cykly živín, ktoré udržiavajú morský život od krilu po veľryby, a pôsobí ako kritický tlmič proti najhorším účinkom klimatickej zmeny. Keďže vedci pokračujú v štúdiu toho, ako otepľovanie pretvára tento planetárny motor, ACC zostáva jednou z najdôležitejších – a najpozornejšie sledovaných – síl v klimatickom systéme Zeme.